EJERCICIOS DE FISICA: HIDROSTATICA (ALONSO_ACOSTA)

1. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
HIDROSTATICA
p= F/A
P =
∗
( )
= 20.15*10 .
De: p =
F= P*A
F = 4.25*10 ∗ 360 ∗
F = 1530 ∗ 10
F= 15300 N

2. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
a) F= 410+410 N
F = 820 N
b) p= =
∗ ! ∗
p= 2.092 x 10 .
c) p= =
! ∗
p= 4.184 x 10 .
p= =
. ∗
p= 12000 x 10 .
P = 12 x 10"
.

3. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
p= p=
A= #$ = 3.1415 ∗ (0.012) = 4.52(10)
m2
P =
*
. + ,
= 66.37 ( 10 .
P= 6.64 x 105
Pa.
P = Pat + Pm
= .ℎ = 1000
012
3 ∗ 1200 ∗
!.
012
= 11760 ( 10*
.
= 1,176 ( 10"
. (no consideramos aun la presión atmosférica)
b)
De: P= F/A

4. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
F= p*A
F= 1,176 ( 10"
∗ 4 ∗ ∗ 1/10
F = 4,704 x 10*
N = 4704 N
PA + .ℎ = PB
6 − = ∆ = .ℎ
∆ = 1000
012
3 ∗ 15 = 1000
012
3 ∗ 15 ∗
!.
012
∆ = 147000 = 1.47 ( 10 .
Se determina en este caso la presión manométrica, no considere la presión atmosférica.
P= 9:ℎ = .ℎ
P = 0.9x103 01
3 ∗ 9.8
=
( 0.80
P= 7.056 x 103
Pa.
b) P= F/A

5. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
F= p*A
F = 7.056 x 103
Pa x # $
F = 7.056 x 103
Pa x # (1.5(10)
)
F= 7.056 x 103
x # 2.25 ( 10)
F = 49.87 x 10-1 N
F= 4.987 N
De:
P = . ℎ ; ℎ =
?
@
ℎ =
. + A B
CDE
3 +
F.G B
CDE
h= 0.434 x 100 m = 43.4 m
Con la presión indicada se tiene que la altura corresponde a 43.4 m, es
decir que a los 90 metros no llega el agua; es necesario colocar una bomba
para subir el agua a esa altura.

6. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
’
P = F/A
P =
"
! ∗
p= 0.833 x 104
Pa. = 8.33x 103
Pa.
b)
p = .ℎ
h =
?
@
=
.**+ 3 B
CDE
3 ∗
F.G B
CDE
h = 0.85 m

7. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
a) Sobre el fondo del tanque:
A= 6*4 =24 m2
La presión manométrica es:
P= dgh = 1000 Kg/m3
*9.8 m/s2
* 5m = 49 000 Pa.
De: P= F/A
F = p*A = 49000 Pa* 24 m2
F= 1176000 N = 1,176 x 106
N
b) Para la fuerza sobre las paredes se toma la mitad de la profundidad:
P= dgh = 1000 Kg/m3
*9.8 m/s2
* 2.5m = 24500 Pa.
De: P= F/A
F = p*A = 24500 Pa* 6*5 m2
F= 735000 N
La fuerza sobre la otra pared es:
P= dgh = 1000 Kg/m3
*9.8 m/s2
* 2.5m = 24500 Pa.
De: P= F/A
F2 = p*A = 24500 Pa* 4*5 m2
F2= 490000 N
a) La presión manométrica es:

8. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
P= dgh = 1000 Kg/m3
*9.8 m/s2
* 11 m = 107800 Pa.
De: P= F/A
F = p*A = 107800 Pa* 6*4 m2
F= 2’587200 N
F = 2,5872 x106
N
b) Sobre las paredes:
Se toma la presión a la mitad de la profundidad de 5m
P= dgh = 1000 Kg/m3
*9.8 m/s2
* 8.5 m = 83300 Pa.
De: P= F/A
F = p*A = 83300 Pa* 6*5 m2
F= 2’499000 N
F = 2,499 x106
N
Sobre la otra pared es:
P= dgh = 1000 Kg/m3
*9.8 m/s2
* 8.5m = 83300 Pa.
De: P= F/A
F = p*A = 83300 Pa* 5*4 m2
F= 1’666000 N
F = 1,666 x106
N
c) Sobre la tapa superior:
P= dgh = 1000 Kg/m3
*9.8 m/s2
* 6m = 58800 Pa.
De: P= F/A
F = p*A = 58800 Pa* 6*4 m2
F= 1’411200 N
F = 1,4112 x106
N

9. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
La presión manométrica a una profundidad a mitad de la compuerta:
Pm = dgh = 1000
01
3 ∗ 9.8
=
∗ ( + 45)
Pm = 460600 Pa.
De: p= F/A
F = p*A
F = 460600 Pa* 4*5 m2
F = 9’212000 N
F = 9, 212 x 106
N
a) Base mayor:
A = #$ = # (7 ∗ 10)
) = 153.934(10)

10. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
P = dgh = 1500
01
3 ∗ 9.8
=
*0.1 m
P = 1470 Pa
De: p= F/A
F = p*A
F = 1470 Pa * 153.934 x 10-4
m2
F = 22,63 N
b) Base menor:
A = #$ = # (4 ∗ 10)
) = 50.264 (10)
P = dgh = 1500
01
3 ∗ 9.8 =
*0.1 m
P = 1470 Pa
De: p= F/A
F = p*A
F = 1470 Pa * 50.264 x 10-4
m2
F = 7.388 N
px = py
9I1JI:ℎ = 9K1:ℎ
9I1JIℎ = 9K1ℎ
1000* .08 = 900* ℎ
ℎ = 0.0888
ℎ = 8, 89 cm

11. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
Px = py
9 LMNM:ℎ = 9K1:ℎ
9 LMNMℎ = 9K1ℎ
9 LMNM =
OPDQ
Q
9 LMNM =
*. ∗ ∗∗ .
.
= 666.67
01
3
PA – dgh = PB
− 6 = R:ℎ
700000 − 580000 = 1000 ∗ 9.8 ∗ ℎ
120000 = 9800 h
h = 12.24 m

12. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
S? = ST
=
U ∗
V
=
W = 50 ∗ = 1000 X
E= dgVC
a) Se sumerge en alcohol;
E= 0.82 x 103
Kg/m3
*9.8 m/s2
* 25 cm3
*
3
Y 3

13. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
E= 200900 x10-6
N
E = 0.2009 N
b) En agua:
E= 1000 Kg/m3
*9.8 m/s2
* 25 cm3
*
3
Y 3
E= 245000x10 -6
N
E = 0.245 N
c) En ácido nítrico:
E= 1.522 x 103
Kg/m3
*9.8 m/s2
* 25 cm3
*
3
Y 3
E= 372.89 x10-3
N
E = 0.373 N
R = peso aparente
R = P-E
E = P- R = 1.8 N – 1.4 N = 0.4 N
E = dg V
V =
Z
U1
=
.
CD
3∗!.
[
V = 4.081 x10-5
m3

14. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
9 =
]
9: =
1
]
9: =
T
]
9 =
.
!.
[
∗ . + ,A 3
= 4500.69 ^:/ *
a) En agua:
R = peso aparente
R = P-E
E= dgV
P = R+dgV
P= 18 N+ 1000 Kg/m3
*9.8 m/s2
*900x10-6
m3
P = 18 N+ 8.82 N = 26.82 N
La densidad del cuerpo es:
9 =
]
=
_
D
]
=
Y.G B
F.G
`
! + ,Y 3
9 = 3040,82
01
3
*
1
01
∗
3
Y 3
9 = 3.040 g/cm3

15. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
b) en alcohol:
E= dgV
P = R+dgV
P= 18 N+ 0.8 g/cm3
*9.8 m/s2
*900x10-6
m3
P= 18 N+ 0.8 *g/cm3
*
01
1
*
Y 3
3
*9.8 m/s2
*900x10-6
m3
P = 18 N+ 7.056 N = 25.056 N
La densidad del cuerpo es:
9 =
]
=
_
D
]
=
A. AY B
F.G
`
! + ,Y 3
9 = 2840.82
01
3
*
1
01
∗
3
Y 3
9 = 2.84 g/cm3
E = Paire – Pagua = 0.1-0.094
E = 0.006 N
Además : E= dgV
0.006 N = 1000 Kg/m3
*9.8 m/s2
*V
V = 6.122 x10-7
m3
De: 9 =
]
9: =
1
]
=
T
]

16. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
9 =
.
!.
[
∗ . + ,a 3
9 = 16667,89 Kg/m3
9 = 16.67 (10*
^:/ *
-
R= peso aparente
R =P -E
V= *
= 4* *
= 64 *
E= dgV
E = 1000 Kg/m3
* 9.8 /b ∗ 64(10) *
E = 0.6272 N
El peso es: d= m/V
dg = P/V
P = dgV = 2.75x103
Kg/m3
*9.8 m/s2
* 64x10-6
m3
P = 1.725 N
R= P-E = 1.725 – 0.6272 = 1.0978 N
Como el peso aparente en el agua es de 1.0978, la fuerza que es necesario
aplicar al cuerpo para sacarlo será del mismo valor:

17. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
F = 1.0978 N
E1 = dagua g V
E2 = daceitegV
Z
Z
=
cdefd e g
cdhijkieg
Z
Z
=
cdefd
cdhijki
9I lmnl = 9I1JI∗
Z
Z
= 1000
01
3
∗
.*
.
9I lmnl = 920
01
3
= 0.92 x10* 01
3
a) R = P-E

18. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
E= P- R = 3.3-3.15 = 0.15 N
o = 9I1JI: p
0.15 = 1000 Kg/m3
*9.8 m/s2
V
V = 1.53 x10-5
Kg/m3
b) R = P-E ; R= peso aparente
E= P- R = 3.3-3.03 = 0.27 N
o = 9I mUM: p
9I mUM =
Z
1]
9I mUM =
. "
!. ∗ . * q )
9I mUM = 0.018 (10 ^:/ *
9I mUM = 1,8 (10*
^:/ *
De: R= P-E ; d= m/V
dg = P/V ; V = P/dc g
4.8 N =P- dagua gV
4.8 N +9I1JI: ∗
T
O 1
=

19. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
4.8 N+
OrDsr
O
=
4.8 N =P(1-
OrDsr
O
)
4.8 N = P( 1-
.
)
4.8 =0.6154 P
P = 7.8 N
Para mantener el equilibrio: P+0.6 N = E
9 =
]
; o = 9I1JI :p
9 : =
1
]
= P/V
9 :p + 0.6 X = 9I1JI :p
9 :p = 9I1JI :p − 0.6 X
9 ∗ 9.8 ∗ 150(10)
= 1000
01
3
∗
!.
=
∗ 150(10)
− 0.6 X
9 ∗ 9.8 ∗ 150(10)
= 1.47X − 0.6 X
9 = 591.84 Kg/m3

20. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
V= 103
cm3
= 1000 cm3
P = T+E
T – P-E = P- dalcohol g*V
T = 75 N- 0.82 x10-3
Kg/cm3
* 9.8 m/s2
* 1000 cm3
T = 75 N – 8.036 N
T = 66.96 N
Se tiene que : mg= E
E= 9L: p
=
p
= = 15 ∗ 10 ∗ (4 − 1) = 450 *
P =mg= E = 10-3
Kg/cm3
*9.8 m/s2
*450 cm3
P = 4.41 N
b) 9 IUlNI =
]
=
T
1]
=
.
!. ∗ ∗ ∗ ∗ ,Y
9 IUlNI = 750 ^:/ *

21. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
9 IUlNI = 0.75 ( 10*
^:/ *
Se tiene que: E= P
P = 9K1: p
=
P= 13.6 x10-3
Kg/cm3
*9.8 m/s2
* p
=
1.55 = 133.28 x10-3
p
=
p
= = 11.63 cm3
De: d= m/V ; dg = mg/V =P/V
Vc = P/dg
Vc = 1.55N /(7.8x103
Kg/m3
*9.8m/s2
)
Vc = 0.02303 x 10-3
m3
* 106
cm3
/m3
Vc = 20.277 cm3
Vemergente = Vc- Vs
Vemergente = 20.277 – 11.63 = 8.647 cm3
Vemergente = 8.647 x 10-6
m3
=0.865 x 10-5
m3

22. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
t)
F+P = E
F = E-P
F = 9K1: p
= − 1.55 X
F = 13.6*10-3
Kg/cm3
*9.8 m/s2
Vs -1.55 N
De: dc = m/V ; Vs = m/dc
Vsg = P/dc
Vs =
T
1O
=
.
!. ∗". + 3
= 0.0203 (10)* *
F = 13.6*10-3
Kg/cm3
*9.8 m/s2
*0.0203 x 103
cm3
-1.55 N
- F = 2.7056-1.55 = 1.156 N

23. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
Vs ----volumen sumergido:
A -------área de la base
Vs = 7 A ; d= m/V
P = E ; mg = 9I1JI: ∗ p
=
9 *V*g = 9I1JI: ∗ p
=
9 *10 A*g = 1 g/cm3
*g*7 A
9 *10 = 1 g/cm3
*7
9 =
" 1
3
9 = 0.7
1
3
*
01
31
∗
Y 3
3
9 = 0.7 x10*
^:/ *
A= area de la base
Se tiene: P = E ; d= m/V
P = 9I1JI:(2.5-x)A
mg= 9I1JI:(2.5-x) A cm
9 :p = 9I1JI:(2.5-x)A cm

24. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
9 : 2.5 u = 9I1JI:(2.5-x)A cm
9 2.5 = 9I1JI(2.5-x) ; x…. en cm
0.3(10*
^:
*
∗ 2.5 = 1000
^:
*
(2.5 − ()
0.75 = 2.5-x
X = 1.75 cm
agu
P= E ; d= m/V
: = 9I1JI:p
=
9 :p = 9I1JI:p
=
0.7x103
Kg/m3
*g*1200 cm3
= 103
Kg/m3
*g*200(h) cm3
h = cm
0.7 *1200 = 200(h)
840 = 200 h
h = 4.2 cm

25. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
b.)
P+2N= E ; d= m/V
: + 2X = 9I1JI:p
=
9 :p + 2X = 9I1JI:p
=
0.7x103
Kg/m3
*g*1200 cm3
+2N= 103
Kg/m3
*g*200(h1) cm3
h = cm
8232 *103
3
∗ *
+2 N =1960x103
h1 3
∗ *
8.232N +2 N = 1.96 h1
10.232 = 1. 96h1
h1 = 5.22 cm
Se tiene: P=E
P = 9:p
=
P = 1000 kg/m3
* 9.8 m/s2
A*h

26. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
800 = 9800 *A*0.04
A = 2.04 m2
P = E ; d = m/V ; dg= mg/V
P= 9L:p
=
P = 9L:p
=
vwx yz {y$Sw R| |wx z wzw Rw by }|yxy:
Pc + P1 = E
9L:u=ℎ + 1 = 9L:u=(ℎ + 3)
1,2 x 103
g Ash+ P1= 1,2 x 103
g Ash+39L:u=
P1= 39L:u= = 3 *1.2x103
*9.8* 200 x10-6
P1= 7.056 N

27. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
P = E ; d= m/V ; dg = mg/v
9 :p = 9L: p
=
9 :p = 9L:
]
29 p = 9Lp
29 = 9L
9L = 2 ∗ 0.8 (10*
^:/ *
9L = 1.6 (10*
^:/ *
La tensión T del dinamómetro da el peso aparente del cuerpo en el fluido:
P = E+T ; dg = mg/V

28. EJERCICIOS DE LA FISICA DE ALONSO ACOSTA
Msc. Widmar Aguilar
FEBRERO 2023
T = P – E
T = 0.1 N – 9L: p
=
T = 0.1 N - 9L:
T
U 1
T = 0.1 N - 9L
T
O
T = 0.1 N- 1.35x103
Kg/m3
*
.
."+ 3 01/ 3
T = 0.1 N- 0.05 = 0.05 N
Considérese la presión manométrica en los puntos A y B:
PA = PB
9L :ℎ = 9L :ℎ
9L ℎ = 9L ℎ --------------------lqqd